写这样的东西,主要目的是祛魅。“祛魅”(disenchantment)是个哲学词汇,我并不懂;我想表达的意思是,对科学和知识的神秘性、神圣性、魅惑力的消解。如今的营销总是将技术名词神圣化,研究人员的心血被浮夸营销搞得变了味。在我看来,面对新技术应该去了解其原理、优缺点,然后由衷地说一声“原来是这样,有意思”;而不是“牛逼!傻眼!惊呆!沸腾!颠覆!”

所以我想用平实的语言来解析网络上比较火的一些技术、概念,说白了就是抵制恶臭营销。当然这是很难的,我只是一个半瓶水爱好者,很多东西都是现查资料,恶臭营销却无孔不入深入人心,可谓是实力悬殊。现学现卖难免存在错误,欢迎批评指正。

三原色、像素、子像素

素质教育阶段我们学习了三原色相关的知识,然后我们来看看在屏幕上要如何实现各种颜色的显示。

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(1)

屏幕像素(pixel)的概念应该不用多解释,一个像素就是一个显像点,横向、纵向各若干像素点排列成一块屏幕。不同像素点呈现不同颜色时,整个屏幕上就出现了图像。

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(2)

可是具体的某个像素点是如何显示出不同颜色的呢?当然还是RGB三原色的混合。一个像素包含红、绿、蓝三个微小色块,这个色块可以叫做子像素

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(3)

三个子像素各自参与显示的量不同,像素呈现出的颜色就不同。那子像素在显示时的参与量又是如何调节的呢?下面我们正式开始了解LCD屏幕的显示原理。

LCD屏幕工作原理

LCD屏幕需要背光源(back-light),背光源为白光,白光穿透有颜色的薄膜就能显示出彩色。看我的灵魂PPT绘图

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(4)

但屏幕显示内容会变化,也就是需要调节背光,这通过液晶层(liquid-crystal)来实现。而在这之前,我们先给屏幕加两张偏光片(光的偏振呢,就只能自己去翻物理书了,我也不懂),一张竖直、一张水平。背光通过第一张偏光片时,只有与偏光片偏振方向相应的部分光能通过,但由于方向与第二张偏光片垂直,所以无法通过,屏幕是黑的。

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(5)

然后就用液晶来调整第一张偏光片后的偏正光方向,使其能够通过第二张偏光片。

液晶,即液态晶体(Liquid Crystal,LC),它具有独特的光学性质,光线会沿着液晶的晶体方向传播,所以液晶会扭曲偏振光的方向。通过合适的排列,就能旋转通过第一张偏光片后的偏振光,使其通过第二张偏光片。

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(6)

不过这时候显示在屏幕上的还是白色,怎么调整为其他颜色呢?液晶还有一种独特的电磁学性质,处于静电场中的液晶分子会诱发感应电荷并产生静电扭力,从而使液晶分子的排列发生变化。液晶分子排列方向被静电场改变,那通过的光线旋转方向自然也发生改变。所以,还需要在液晶层两侧加一对电极板,并通过调整电极板之间的电压来控制液晶分子排列的扭曲程度,从而控制通过第二块偏光片的光量,最终呈现出各种各样的颜色。

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(7)

好了,上面就是LCD屏幕的大体工作原理,不知道大家有没有看懂我的灵魂绘图。这还有一张从维基百科复制过来的更详细的示意图

lcd屏幕的缺点和优点(LCD屏幕基本工作原理)(8)

图片取自维基百科

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本文部分图片来源于互联网

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